JPH04130044U - 光センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、対象物体の色を識別する光センサ
において、従来受光素子から離れて設けられていた発光
光源を、受光素子の背面電極の背面側に配することによ
り、上記光センサの小型化を図ることを目的とする。 【構成】 本考案は、透光性基板と、この基板の一方の
主面側に配された選択的に特定の波長の光を透過せしめ
るフィルタと、上記透光性基板の他方の主面上に、透光
性受光面電極、部分的に除去されて形成された複数の光
透過部を有する半導体光活性層及び背面電極を積層して
なる受光素子と、この受光素子の背面電極側に配された
発光素子と、を具備することを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特定波長の光を透過せしめる光学フィルタを備えた光センサに関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来、物体の色を検知する場合の光センサは、主として発光光源及び受光素子 からなり、この光センサの概略断面図を図３に示す。

【０００３】 １はガラス等の透光性且つ絶縁性の透光性絶縁基板、２は透光性絶縁基板１の 一方の主面である受光面側に形成された、検出すべき特定の単色光のみを透過せ しめるカラーフィルタ、３は透光性絶縁基板１の他方の主面である背面側に形成 された酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳnＯ₂）等の透光性導電酸化物（ ＴＣＯ）からなる受光面電極、４は受光面電極３上に形成され、カラーフィルタ ２を透過した光によって光電変換動作して光起電力を発生するアモルファスシリ コン系の半導体光活性層、５は半導体光活性層４とオーミック接触し、受光面電 極３と共に半導体光活性層４の光起電力を導出する背面電極で、これら受光面電 極３、半導体光活性層４及び背面電極５によって受光素子が構成されている。

【０００４】 また、６は上記受光素子から離れた位置に設けられ、対象物体７に光を放出す る発光光源である。

【０００５】 上記構成において、発光光源６より放たれた光は対象物体７に当って反射し、 カラーフィルタ２によって、上記反射光のなかで所定の色の光のみが選択的に透 過せしめられ、透光性絶縁基板１及び受光面電極３を介して半導体光活性層４に 到達することで光起電力が発生する。そして、この光起電力が、受光面電極３及 び背面電極５に接続された色識別装置（不図示）へ入力され、上記光起電力の入 力値によって、対象物体７の色が所定の色であるか、否かを識別する。

【０００６】 また、図４は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の光が検出で きるフルカラー用の光センサである。

【０００７】 ２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂは透光性絶縁基板１上に形成されたＲ（レッド）、Ｇ（グ リーン）及びＢ（ブルー）の光を透過させるカラーフィルタ、４Ｒ、４Ｇ及び４ Ｂは受光面電極３上に夫々独立的に形成された半導体光活性層、５Ｒ、５Ｇ及び ５Ｂは半導体光活性層４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂ上にこれらと対応して形成された背面 電極である。

【０００８】 上記構成において、カラーフィルタ２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂを透過した赤、緑及び 青色光は、半導体光活性層４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂにおいて夫々光起電力に変換され 、この起電力値を受光面電極３及び背面電極５Ｒ、５Ｇ及び５Ｂに夫々接続され た図示しない色識別装置によって判別することによって、フルカラーの色識別を 行うことができる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記光センサにおいては、発光光源６は受光素子から離れた位 置に設けられているので、光センサ自体としては大型化してしまう。

【００１０】 そこで、本考案は、受光素子の背面側に発光光源６を配することによって光セ ンサを小型化することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の光センサは、透光性基板と、この基板の一方の主面側に配された選択 的に特定の波長の光を透過せしめるフィルタと、上記透光性基板の他方の主面上 に、透光性受光面電極、部分的に除去されて形成された複数の光透過部を有する 半導体光活性層及び背面電極を積層してなる受光素子と、この受光素子の背面電 極側に配された発光素子と、を具備することを特徴とする。

【００１２】

【作用】

本考案の光センサにおいては、発光光源を、受光素子の背面電極の背面側に配 することにより、この発光光源から放たれた光が、受光素子に設けられた光透過 部を透過して対象物体で反射し、受光素子で検出される。

【００１３】

【実施例】

本考案の特定の単色光を検出する光センサの概略断面図を第１の実施例として 図１に示し、従来と同一構成については同一番号を付す。

【００１４】 ８は透光性絶縁基板１に対接配置された、透光性絶縁基板１と同じ材料からな る保護板、２ａは特定波長の光のみを透過させる、保護板８の透光性絶縁基板１ 側表面を染色する染色層、４ａ及び５ａは受光面電極３上に順次積層形成された 半導体光活性層及び背面電極、９ａは保護板８に形成された、孔状の複数の光透 過部、９ｂは半導体光活性層４ａ及び背面電極５ａが部分的に除去されて形成さ れた孔状の複数の光透過部、６ａは背面電極５ａの背面側近傍に配された発光光 源である。

【００１５】 なお、保護板８、半導体光活性層４ａ及び背面電極５ａに夫々形成された光透 過部９ａ、光透過部９ｂは、発光光源６ａから放たれた光が対象物体７に到達で きるような対向する位置関係にある。

【００１６】 上記構成において、発光光源６ａから放たれた光は、光透過部９ｂ、受光面電 極３及び透光性絶縁基板１を透過した後、光透過部９ａ及び保護板８を透過して 対象物体７で反射される。対象物体７で反射された光は、保護板８、染色層２ａ 及び透光性絶縁基板１を介して半導体光活性層４ａに達することによって、この 層で光起電力に変換され、この光起電力が受光面電極３及び背面電極５ａに接続 された不図示の色判別装置に入力され、その入力に応じて対象物体７が所定の色 であるか否かを判別する。

【００１７】 更に、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の光を検出可能な光セ ンサの概略断面図を第２の実施例として図２に示す。

【００１８】 ２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂは赤色、緑色及び青色光のみを透過させる、保護板８の透 光性絶縁基板１側表面を染色する染色層、４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂは受光面電極３上 に形成された半導体光活性層、５Ｒ、５Ｇ及び５Ｂは半導体光活性層４Ｒ、４Ｇ 及び４Ｂ上に形成された背面電極である。

【００１９】 また、光透過部９ａ、９ｂの形状、配置は上記の単色光の光センサと同じであ る。

【００２０】 上記構成において、発光光源６ａから放たれて、対象物体７で反射した光は、 染色層２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂで、夫々所定波長の光だけが選択されて、その光が夫 々半導体光活性層４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂに達する。

【００２１】 したがって、受光面電極３を共通電極とし、他方の電極を背面電極５Ｒ、５Ｇ 及び５Ｂとして、それらの電極間にそれぞれ色判別装置を設け、半導体光活性層 ４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂで変換された光起電力比に応じて対象物体７の色判別を行な うことができる。

【００２２】 このように、発光光源６ａを、受光素子の背面電極５、若しくは背面電極５Ｒ 、５Ｇ及び５Ｂの背面側に配することにより光センサ自体の大きさを小型化でき る。

【００２３】 なお、本実施例では、光透過部９ａ、９ｂの形状を孔状に限って述べたが、こ れには限られない。

【００２４】

【考案の効果】 本考案によれば、透光性基板の一方の主面側に選択的に特定の波長の光を透過 せしめるフィルタと、上記透光性基板の他方の主面上に、透光性受光面電極、部 分的に除去されて形成された複数の光透過部を有する半導体光活性層及び背面電 極と、が設けられた受光素子において、この受光素子の背面電極側に発光素子を 配することによって、発光素子を受光素子から離間配置する必要がなくなる結果 、光センサを小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の単色光を検出する光センサの概略断面
図

【図２】本考案の赤、緑及び青色光を検出する光センサ
の概略断面図

【図３】従来の単色光を検出する光センサの概略断面図

【図４】従来の赤、緑及び青色光を検出する光センサの
概略断面図

【符号の説明】

１ 透光性絶縁基板 ２ａ、２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂ 染色層 ３ 受光面電極 ４ａ、４Ｒ、４Ｇ及び４Ｂ 半導体光活性層 ５ａ、５Ｒ、５Ｇ及び５Ｂ 背面電極 ６、６ａ 発光光源 ８ 保護板 ９ａ、９ｂ 光透過部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性基板と、この基板の一方の主面側
   に配された選択的に特定の波長の光を透過せしめるフィ
   ルタと、上記透光性基板の他方の主面上に、透光性受光
   面電極、部分的に除去されて形成された複数の光透過部
   を有する半導体光活性層及び背面電極を積層してなる受
   光素子と、この受光素子の背面電極側に配された発光素
   子と、を具備することを特徴とする光センサ。